誰是DA賽道最後王者？關於Data Availability War背景、生態與後續展望

概述

近期,DA（Data Availability）項目如雨後春筍般湧現,其中Celestia、EigenLayer、Avail、NearDA和Covalent等項目最具競爭力。

據分析,DA的核心並不復雜。最簡單的方案可以用單機實現,最復雜如Celestia採用抽樣模式實現去中心化。本質上,DA就是存儲,成本較高。如果不嚴格要求以太坊級別的安全性,選擇DA方案主要是在成本和安全之間權衡。

關鍵原則是:價值越高的服務,DA安全性越重要。

本文將分析Data Availability War的背景、生態和未來展望,包括以太坊創始人Vitalik對DA的看法、主流DA項目的比較等。基於全面分析,我們認爲未來DA格局可能是分散的,有7-8家主要DA服務商或許就足夠了。

1. Data Availability數據可用性問題的出現

1.1 什麼是DA

數據可用性指區塊生產者將區塊的所有交易數據發布到網路中,使驗證者可以下載。如果區塊生產者發布完整數據且驗證者可下載,則數據可用;如果隱瞞部分數據導致驗證者無法下載完整數據,則數據不可用。

1.2 DA問題的兩個關鍵點:安全與成本

DA包含兩個方面:

一是確保驗證機制安全進行,二是降低發布數據的成本。

• 確保驗證機制安全進行的問題

目前的L2排序器普遍將L2的狀態數據和交易數據發布在安全性較強的以太坊上,依靠以太坊進行結算並獲得數據可用性。

數據可用性層實際就是L2發布交易數據的地方,目前主流L2都將以太坊作爲數據可用性層。

• 降低發布數據的成本問題

L2將數據可用性和結算都放在以太坊上,雖然安全性足夠,但成本巨大。這是L2面臨的第二個問題,即如何降低發布數據的成本。

2. DA中的成本構成&降本增效方向

DA中一個重要問題是如何降低成本。

要讓L2整體更便宜就得降低發布數據的成本。主要有兩種方法:

• 降低在L1上發布數據的成本,例如以太坊即將進行的EIP-4844升級。

• 將數據可用性從L1中剝離以降低成本,即不使用以太坊作爲數據可用性層

目前,Near DA的成本最低,約$0.0016/block。其次是Celestia、EigenLayer、EIP4844等。

3. V神眼中的DA

3.1 不使用以太坊DA的方案不是真正的Layer2

在Celestia走紅後,V神暗示"以太坊的layer2項目必須要在ETH上使用data availability"。以太坊基金會成員Dankrad Feist也表示,不採用ETH作DA層的不是Rollup,也不是以太坊Layer2。

這意味着Arbitrum Nova和Mantle要從Layer2名單"除名",因爲它們只在ETH之外披露交易數據。

Dankrad還表示,像Plasmas和狀態通道這種不需要鏈上數據可用性來確保安全的方案仍算Layer2,但Validium不算Layer2。

3.2 使用非以太坊作爲DA,那麼它就是以太坊Validium

隨後V神在推特回復中表示"being a validium is a correct choice for many apps, and using good distributed DA guarantee systems can be a good way to increase the practical security of a validium"

他認爲作爲rollup的核心就是無條件的安全保證:即使所有人都與你爲敵,你也能取出你的資產。如果數據可用性依賴於外部系統,就無法得到這種保證。

3.3 關於ENS與Data availability

V神認爲若ENS的域名解析方案不能覆蓋到layer2,只停留在以太坊主網層面,很難打開想象空間。V神在推特中說明ENS的重要性,"it needs to be affordable!"。

不難看出,V神的深層意思是用ENS來給layer2衆平台定一套可交互操作性規範標準,同時收攏一下DA控制力。

3.4 V神談Plasma回歸

1. Vitalik期待中的擴容方向應該是均衡發展,適配各類應用場景進行多樣化的layer2構建,但現實市場格局是,Rollup方案一家獨大,且日益內卷。

2. Vitalik新文章重新搬出了Plasma,而且引導了一種ZK+Plasma的擴容解決方案,顯然又是一次事關layer2政治搖旗。

3.5 小結

V神的各種操作,總結起來就是:

DA的需求過旺,但是又不想把市場分給Celestia。先說安全性,又祭出ENS的事,最後發現市場不買單,還是有很多人去用第一方DA,幹脆說你使用Validium也算,過幾天又翻出陳舊的Plasma有意引導市場往ZK+Plasma方向探索。從其本意上來講,就是要不斷地把DA市場往以太坊上面拉過來。

4. DA解決方案和各DA項目梳理

4.1 DA解決方案

DA層的方案有很多,從大的方向上分,可分爲鏈上和鏈下兩個大的部分。

• 鏈上解決方案

指L2依然將以太坊作爲DA層,並依靠以太坊降低數據可用性成本。這意味着以太坊未來將作爲一個實時公告板,板上的數據公告一段時間後便會刪除,L2必須自己想辦法儲存所有數據的備份。

• 鏈下解決方案

即不再將以太坊當做DA層,轉而尋找更加經濟的方式獲得數據可用性。根據去中心化和安全性的不同,可將鏈下解決方案分爲四種:Validium、數據可用性委員會（DAC）、Volition、通用型DA方案。

4.2 Celestia

Celestia是模塊化公鏈的開山鼻祖,其基於Cosmos SDK開發,專注於數據可用性。是目前已經主網上線的強有競爭力的DA龍頭項目。

技術特點:

• 數據可用性採樣 (data availability sampling,DAS)

• 命名空間默克爾樹 (Namespaced Merkle trees,NMT)

Celestia主要通過兩種方式從應用程序中獲得收入:

• 支付blob space費用:Rollup使用$TIA付費,將數據發布到Celestia的blob space。

• 支付gas費用:開發人員使用$TIA作爲Rollup的gas代幣,類似於基於以太坊Rollup的ETH。

發展潛力:

• 項目已上線,技術成熟度較高

• 潛在的豐富空投,來自$TIA的質押

• 生態豐富性:與跨鏈橋、結算層方案、defi項目、遊戲、排序器等合作

• DA合作項目方不斷增加,合作方包括Manta、Eclipse、Caldera、Snapchain等

4.3 EigenDA

EigenLayer是一個基於以太坊的再質押（Restaking）協議,允許用戶將ETH、lsdETH及LP Token重新質押在其他側鏈、預言機、中間件等,作爲節點並得到驗證獎勵。

EigenDA是建立在以太坊上的利用EigenLayer Restaking構建的去中心化數據可用性（DA）服務,並將是EigenLayer上的首個主動驗證服務（AVS）。

技術特點:

• 增強以太坊的DA能力:Blob區塊數據+KZG承諾

• 無自主共識和P2P網路

• 採用托管證明方式

發展潛力:

• 多個合作項目方,與Celestia展開競爭:現已集成Celo、Mantle、Fluent、Offshore、OP stack等多個L2項目

• 背靠Eigenlayer多樣生態,包括排序器、跨鏈橋、預言機等

4.4 其他DA項目

4.4.1 Avail

Avail可對交易進行高效的排序和記錄,提供對數據的存儲和數據可行性的驗證,支持與以太坊虛擬機（EVM）兼容的區塊鏈,允許Rollup將數據直接發布到Avail。

• 共識機制:繼承自Polkadot SDK的BABE和GRANDPA共識機制

• 去中心化:

  • Avail採用Polkadot的提名權益證明（NPoS）,支持多達1000個驗證節點
  • Avail有能力從其輕客戶端的P2P網路中進行數據抽樣

• 有效性證明:Avail採用KZG多項式承諾

現狀:主網尚未上線

4.4.2 Near DA

2023年11月8日,NEAR基金會宣布推出NEAR數據可用性（NEAR DA）層,爲ETH rollup和以太坊開發者提供了強大、高性價比的數據可用性。

• 安全性:繼承Near網路的安全性

• 費用優勢:NEAR上的100kB calldata花費0.0033美元

• 現狀:NEAR DA已與Polygon CDK集成,用於開發人員構建以太坊ZK Rollups。

4.4.3 Covalent

區塊鏈數據查詢服務平台Covalent可以標準化來自多個區塊鏈的數據,其統一API允許開發者在支持的網路中重復使用查詢,解決了區塊鏈數據難以獲取的問題。

Covalent在去年底推出長期DA服務EWM（以太坊時光穿梭機）,永久保存以太坊丟棄的L2提交的狀態數據。

現狀:截至2023年12月,Covalent共支持210多條區塊鏈,計劃在2024年底時支持1000多條區塊鏈。

4.4.4 zkPorter

zkPorter是以太坊擴容方案zkSync推出的針對去中心化優化的鏈下數據可用性解決方案,通過結合zkRollup和分片思想的混合方法來處理數據可用性。

4.5 DA項目對比

技術方面:

| 項目 | 技術特點 | |------|----------| | Celestia | 使用了數據可用性抽樣方案,採用二維RS糾刪碼編碼方案來保證數據的可恢復性,並且讓輕節點通過隨機抽樣的方式來獲取區塊數據,並且以Optimistic的方式提交數據可用性的證明。 | | Ethereum（Proto-danksharding） | 同樣也是採用數據可用性抽樣（DAS）方案,其也採用了RS糾刪碼編碼方案來保證數據的可恢復性。不同的是,Ethereum在數據可用性的證明方式上將採用KZG承諾方案。 | | Avail | 同樣也是採用數據可用性抽樣（DAS）方案,具體實現方式與Proto-danksharding類似,也是RS糾刪碼編碼方案加上KZG多項式承諾。 | | EigenDA | Eigenlayer的旗艦產品,其方案與以太坊的Proto-danksharding出自一脈,也是使用RS糾刪碼編碼方案加上KZG多項式承諾。 | | Arbitrum Nova | 採用的是數據可用性委員會（Data Availability Committee）模式,由一個外部的數據可用性委員會來存儲和提供交易數據,並由至少6名委員會成員（總成員數爲7名）提交BLS籤名來保證數據的可靠性。 | | zkPorter | 在設計上結合了ZK Rollup和分片的方式來解決數據可用性問題,它可